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Ya está aquí la nueva definición para el kilogramo

La Oficina Internacional de Pesos y Medidas vota esta semana el cambio de descripción de la unidad de masa junto al de otras tres unidades para hacerlas mucho más estables.

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El prototipo del kilogramo de París se convierte en una reliquia

Ha llegado por fin el gran día, el día en el que la definición del kilo se modernice para dejar de depender del viejo cilindro de platino e iridio depositado cerca de París, que pasará a ser una valiosa reliquia. Ese día será el próximo viernes 16 de noviembre, cuando termine la reunión en Versalles de los estados miembros de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM), que con sus votos redefinirán nada menos que cuatro de las siete unidades básicas de la metrología, en una demostración crucial de cooperación internacional.

No está de más recordar en este punto que en la base de todo esto se encuentra el sistema métrico decimal, que nació con la Revolución Francesa. Ahora son siete las unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades (SI) que se aplica en casi todos los países del mundo: el metro (longitud), el kilogramo (masa), el segundo (tiempo), el amperio (corriente eléctrica), el kelvin (temperatura termodinámica) el mol (cantidad de sustancia) y la candela (intensidad luminosa).

La redefinición marcará el fin de los vínculos, esta vez sí, de las siete unidades con objetos físicos. El hito supone la culminación de muchos años de cooperación científica intensa entre los institutos de metrología nacionales y el BIPM. Junto con el prototipo del metro, ya en desuso, el prototipo del kilogramo es el más famoso. Es un cilindro de 3,9 centímetros de altura y 3,9 centímetros de diámetro, de 129 años de antigüedad, que custodia el BIPM en su sede de Sèvres, cerca de París, junto a seis copias.

“No existía hasta ahora una definición del kilogramo que sea independiente de este objeto, que se ha comprobado que ha perdido masa debido a los gases que se difunden desde él, se ha contaminado e incluso tiene un arañazo”, comentó hace ya dos años el premio Nobel Klaus Von Klitzing, cuyo descubrimiento del efecto Hall cuántico se utiliza para llegar a la nueva definición. “El nuevo sistema de unidades nada cambiará en nuestra vida diaria pero el mundo será más estable y seguro”, añadió.

El patrón del kilogramo de París pasa a la historia

El kilogramo, junto al amperio, el kelvin y el mol, pasará a definirse en base a constantes físicas, lo que garantizará, señalan los expertos, su estabilidad y universalidad. En el caso del kilo será la constante de Planck, protagonista de la física cuántica. En cuanto al amperio, el kelvin y el mol, se redefinirán en función de la carga eléctrica elemental, de la constante de Boltzmann y de la constante de Avogadro, respectivamente. Las definiciones de las otras tres unidades, ya modernizadas, también se reescribirán para homologarlas en la forma con las nuevas. El metro depende de la velocidad de la luz en el vacío, el segundo depende del átomo de cesio y la candela de una frecuencia de una determinada radiación.

Medir con la mayor exactitud posible, a medida que se perfeccionaba la tecnología, la constante de Planck es lo que ha retrasado la ya antigua intención de los responsables del SI de dejar de depender para el kilo de un prototipo sometido a cambios con el paso del tiempo, a pesar de las estrictas medidas de conservación. Varios equipos han ido avanzando en esta medida en las últimas décadas hasta fijarla en una cifra aceptada por todos. Para pasar de la constante al kilogramo se utilizan varias técnicas, pero la más popular entre los expertos es la balanza de Kibble, un artefacto difícil de explicar por su complejidad que inventó en 1975 el científico británico Bryan Kibble, fallecido hace dos años.

Sobre lo que pasará el viernes, “es un hito histórico”, afirma Martin Milton, director del BIPM, “un cambio que espera con impaciencia la comunidad internacional y que representa uno de los cambios más significativos del Sistema Internacional de Unidades (SI) desde su creación”. El primer paso concreto para su revisión se dio el pasado 20 de mayo, Día Mundial de la Metrología y el mismo día el año que viene entrará en vigor. “Las nuevas definiciones utilizarán las reglas de la naturaleza para crear las reglas de la medida, relacionando las medidas en las escalas atómica y cuántica con las de nivel macroscópico”, señala Milton. “A medida que progresa la ciencia y la tecnología, aumentará la demanda de medidas para sustentar nuevos productos y servicios” añade, para concluir que estos cambios permitirán que los científicos puedan estudiar la metrología y los ingenieros mejorarla: “Como la ciencia y la ingeniería juegan un importante papel en nuestras vidas, las medidas son importantes para todos”.

Así pues, salvo un terremoto improbable en el programa previsto de la reunión de Versalles, a partir del viernes todas las unidades básicas (y consecuentemente las secundarias) estarán definidas en base a constantes físicas, con un millón de veces más precisión que antes en las medidas que utilizamos constante y continuamente para todo, desde el sistema de localización por GPS a las dosis de los medicamentos. ¡Enhorabuena!